鸟类鸣唱控制核团HVC性别差异的神经生物学机制

【作者】 陈琼； 周歆； 曾少举； 张信文； 左明雪；

【机构】 北京师范大学生命科学学院； 海南师范学院生物系；

【摘要】 鸣禽端脑的发声控制通路具有显著的性双态性,这种结构上的差异是雌、雄鸣禽鸣唱行为差异的内在结构基础。长久以来,人们希望了解导致鸣禽端脑发声控制核团性别差异的神经生物学机制,但到目前仍然没有明确结论。本实验以鸣禽白腰文鸟的高级发声中枢HVC为研究对象,采用离体脑片组织培养以及相关免疫组织化学等实验手段,分析排除血清性腺激素作用后,脑源性因子(神经营养因子,脑源性雌激素等)能否引起HVC核团的性别差异。我们首先比较了放射性胶质纤维在幼鸟以及成鸟HVC水平的分布,以及局部VZ损毁实验,确定了覆盖在HVC背侧的VZ区是HVC神经元的重要发源地。在此基础上,将15日龄(HVC神经元开始生成并往HVC区域迁移)幼鸟的HVC区域及其背侧VZ区进行离体组织培养,分析在没有任何血清性激素参与的前提下,脑组织自身合成的脑源性因子能否造成HVC神经干细胞的增殖、分化的性别差异。结果表明,在这种条件下,HVC背侧VZ区干细胞的增殖能力具有显著的性别差异(雄高于雌),且不随培养时间的增加发生变化;HVC区域神经元分化也具有显著的性别差异(雄多于雌),并且与HVC邻近的其他非HVC区域不具有性别差异。即脑源性因子能够控制着核团的性双态性,且它们对脑区发育的影响具有区域特异性。为了探究具体脑源性因子在其中所起作用,我们在体外培养条件下加入雌二醇和脑源性神经营养因子,初步结果表明脑源性的雌二醇能够增加雌性脑片的新生神经元数目,至于这其中的作用机制目前正在进一步的研究中。更多还原